圆筒型柴油机结构有活塞组件、连杆组件、曲轴、飞轮。小型筒形柴油机的机架和气缸体铸成一个整体，曲轴是整体锻造，活塞是组合式。柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。它是德国发明家鲁道夫狄塞尔于1892年发明的，为了纪念这位发明家，柴油就是用他的姓Diesel来表示，而柴油发动机也称为狄塞尔发动机。由于柴油机工作压力大，要求各有关零件具有较高的结构强度和刚度，所以柴油机比较笨重，体积较大；柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本较高。
圆筒型柴油机结构有活塞组件、连杆组件、曲轴、飞轮。小型筒形柴油机的机架和气缸体铸成一个整体，曲轴是整体锻造，活塞是组合式。柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。它是德国发明家鲁道夫狄塞尔于1892年发明的，为了纪念这位发明家，柴油就是用他的姓Diesel来表示，而柴油发动机也称为狄塞尔发动机。由于柴油机工作压力大，要求各有关零件具有较高的结构强度和刚度，所以柴油机比较笨重，体积较大；柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本较高。
圆筒型柴油机结构有活塞组件、连杆组件、曲轴、飞轮。小型筒形柴油机的机架和气缸体铸成一个整体，曲轴是整体锻造，活塞是组合式。柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。它是德国发明家鲁道夫狄塞尔于1892年发明的，为了纪念这位发明家，柴油就是用他的姓Diesel来表示，而柴油发动机也称为狄塞尔发动机。由于柴油机工作压力大，要求各有关零件具有较高的结构强度和刚度，所以柴油机比较笨重，体积较大；柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本较高。
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柴油机一般由哪些结构组成？其功用如何？
柴油机型式很多，具体结构也不完全相同，但基本上由机体缸盖机构、曲柄连杆机构、配气机构与换气系统、燃油供给系统、润滑系统、冷却系统和启动系统组成。
（1）曲柄连杆机构与机体零件
曲柄连杆机构主要由活塞、连杆、曲轴及飞轮等组成。主要功用是把活塞在汽缸中的往复运动变成曲轴的旋转运动，又将曲轴的旋转运动变为活塞的往复运动，以实现工作循环并输出动力。
机体零件主要包括机体、汽缸套、汽缸盖和油底壳等。这些零件构成了柴油机的骨架，所有运动零件和辅助系统都由它来支承。
（2）配气机构与换气系统
它包括空气滤清器，进、排气管道与消声灭火器以及配气机构等。主要功用是定时地排除废气和吸进新鲜空气，同时还具有滤清空气和消声、灭火等作用。
（3）燃油供给系统
主要包括喷油器、喷油泵、调速器、输油泵、燃油滤清器及油箱等。它的功用是根据柴油机工作的要求，将具有一定压力的、干净的适量柴油，在适当的时间，以良好的雾化质量喷入燃烧室，并使它与空气迅速而良好地混合和燃烧。
（4）润滑系统
它主要由机油泵、机油滤清器、油压表及有关油道组成。它的功用是将机油送到各运动件的摩擦表面，以减少运动件的磨损，减小摩擦阻力，并有冷却、密封、防锈等作用。
（5）冷却系统
它包括水泵、风扇、水散热器、机油散热器等。其功用是将受热零件的热量散发到大气中去，以保持柴油机适宜的工作温度。
（6）启动系统
它的功用是借助于外力（人力或其他动力）将静止的柴油机正常地运转起来。由于启动方式不同，所组成部件也不同。利用电启动机启动时，它包括电启动机、蓄电池、传动装置及启动开关等；利用辅助发动机启动时，包括启动发动机、传动机构、操纵机构等。为了便于启动，多数柴油机上还设有减压机构，有的还设有预热设备。
柴油系统有哪些部件组成？
柴油机由机体、两大机构（曲柄连杆机构、配气机构）、四大系统（燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、和启动系统）组成。
机体是组成柴油机的框架，由气缸体、曲轴箱组成，曲柄连杆机构由活塞连杆组、曲轴飞轮组等部分组成。配气机构由气门组、气门传动组、气门驱动组组成。
燃油供给系统包括燃油供给装置、空气供给装置、混合气形成装置和废气排出装置。润滑系统由机油供给装置和滤清装置组成。冷却系统包括散热器、水泵、风扇等。启动系统包括启动电动机或启动内燃机、传动机构。
扩展资料：
柴油发动机有一个较低的速度，扭矩，油耗低，高负载的重量，最常用的大，中型汽车。
1976年，发达国家德国大众汽车公司的第一批高速小型柴油发动机，柴油发动机汽车计划，现在西方大约百分之三十的汽车和90%的商用车柴油发动机实用。
轿车柴油发动机采用每缸4气门电喷系统，柴油发动机排放达到欧洲Ⅱ号标准。在这里一提的是，在柴油发动机电子控制技术的应用更比汽油发动机困难。
柴油机的原理和构造 最好附带图片
简而言之，就是柴油发电机驱动发电机运转。在汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。
各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油发电机曲轴同轴安装，就可以利用柴油发电机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。
柴油机的基本结构：由气缸、活塞、气缸盖、进气门、排气门、活塞销、连杆、曲轴、轴承和飞轮等构件构成。
扩展资料
柴油发动机的优点是扭矩大、经济性能好。柴油发动机的每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，而其自燃温度却较汽油低，因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。
不同之处主要是，柴油发动机气缸中的混合气是压燃的，而不是点燃的。柴油发动机工作时进入气缸的是空气，气缸中的空气压缩到终点时，温度可达500-700℃，压力可达40—50个大气压。
活塞接近上止点时，发动机上的高压泵以高压向气缸中喷射柴油，柴油形成细微的油粒，与高压高温的空气混合，柴油混合气自行燃烧，猛烈膨胀，产生爆发力，推动活塞下行做功，此时的温度可达1900-2000℃，压力可达60-100个大气压，产生的扭矩很大，所以柴油发动机广泛的应用于大型柴油汽车上。
参考资料来源：百度百科-柴油发动机
参考资料来源：百度百科-柴油发电机
柴油发动机的组成是什么？
柴油机的主要机构组件一般包括：机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃油系统、润滑系统、冷却系统、电器系统。
基本结构包括：曲柄连杆 机构、配气机构、传动机构、燃油供给系统、润滑系统、冷却系统和气动系统（俗称三大机构、四大系统）。
曲柄连杆机构、配气机构和燃油供给系统是柴油机的三 大基本部分，它们互相配合，完成柴油机的工作循环，实现 能量转换。
简介
特点
柴油发动机的优点是扭矩大、经济性能好。柴油发动机的工作过程与汽油发动机有许多相同的地方，每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个冲程。但由于柴油机用的燃料是柴油，它的粘度比汽油大，不容易蒸发，而其自燃温度却比汽油低。
因此，可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。不同之处主要有，柴油发动机的气缸中的混合气是压燃的，而非点燃的。柴油发动机工作时，进入气缸的是空气，气缸中的空气压缩到终点的时候，温度可以达到500-700℃，压力可以达到40—50个大气压。
活塞接近上止点时，供油系统的喷油嘴以极高的压力在极短的时间内向气缸燃烧室喷射燃油，柴油形成细微的油粒，与高压高温的空气混合，可燃混合气自行燃烧，猛烈膨胀产生爆发力，推动活塞下行做功。
此时温度可达1900-2000℃，压力可达60-100个大气压，产生的扭矩很大，所以柴油发动机广泛的应用于大型柴油设备上。
发动机构造
发动机是将某一种型式的能量转换为机械能的机器，其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。发动机是一部由许多结构和系统组成的复杂机器，其结构型式多种多样，但由于基本工作原理相同，所以其基本结构也就大同小异，发动机的总体结构图如下所示。
汽油发动机柴油发动机
汽油机通常由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、点火、起动五大系统组成。柴油机通常由两大机构和四大系统组成（无点火系）。
1．曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。这是发动机产生动力，并将活塞的直线往复运动转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。
2．配气机构
配气机构是由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆,凸轮轴和正时齿轮等组成。其作用是将新鲜气体及时充入气缸，并将燃烧产生的废气及时排出气缸。
3．燃料供给系
由于使用的燃料不同，可分为汽油机燃料供给系和柴油机燃料供给系。
汽油燃料供给系又分化油器式和燃油直接喷射式两种，通常所用的化油器式燃料供给系由燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进排气歧管和排气消声器等组成，其作用是向气缸内供给已配好的可燃混合气，并控制进入气缸内可燃混合气数量，以调节发动机输出的功率和转速，最后，将燃烧后废气排出气缸。
柴油机燃料供给系由燃油箱、输油泵、喷油泵、柴油滤清器、进排气管和排气消声器等组成，其作用是向气缸内供给纯空气并在规定时刻向缸内喷入定量柴油，以调节发动机输出功率和转速，最后，将燃烧后废气排出气缸。
4．冷却系
机动车一般采用水冷却式。水冷式由水泵、散热器、风扇、节温器和水套（在机体内）等组成，其作用是利用冷却水的循环将高温零件的热量通过散热器散发到大气中，从而维持发动机电动正常工作的温度
5．润滑系
润滑系由机油泵、滤清器、油道、油底壳等组成。其作用是将润滑油分送至各个相对运动零件的摩擦面，以减小摩擦力，减缓机件磨损，并清洗、冷却摩擦表面。
6．点火系
汽油机点火系由电源（蓄电池和发电机）、点火线圈、分电器和火花塞等组成，其作用是按规定时刻及时点燃气缸内被压缩的可燃混合气。
7．起动系
起动系由起动机和起动继电器等组成，用以使静止的发动机起动并转入自行运转状态。
发动机工作原理
发动机将热能转变为机械能的过程，是经过进气、压缩、作功和排气四个连续的过程来实现的，每进行一次这样的过程就叫一个工作循环。凡是曲轴旋转两圈，活塞往复四个行程完成一个工作循环的，称为四冲程发动机。曲轴旋转一圈，即活塞往复两个行程完成一个工作循环的，称为两冲程发动机。
1. 四冲程汽油机的工作原理：
(1) 进气行程。曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，此时，进气门开启，排气门关闭。活塞移动过程中，气缸内容积逐渐增大，形成真空度，于是可燃混合气通过进气门被吸入气缸，直至活塞到达下止点，进气门关闭时结束。
由于进气系统存在进气阻力，进气终了时气缸内气体压力低于大气压力，约为0.075MPa～0.09MPa。由于气缸壁、活塞等高温件及上一循环留下的高温残余废气的加热，气体温度升高到370K～440K。
(2) 压缩行程。进气行程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，气缸内容积逐渐减小。此时进、排气门均关闭，可燃混合气被压缩，至活塞到达上止点时压缩结束。压缩过程中，气体压力和温度同时升高，并使混合气进一步均匀混合，压缩终了时，气缸内的压力约为0.6MPa～1.2MPa，温度约为600K～800K。
(3) 作功行程。在压缩行程末，火花塞产生电火花点燃混合气，并迅速燃烧，使气体的温度、压力迅速升高，从而推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转作功，至活塞到达下止点时作功结束。
作功开始时气缸内气体压力、温度急剧上升，瞬间压力可达3MPa～5MPa，瞬时温度可达2200K～2800K。
(4) 排气行程。在作功行程接近终了时，排气门打开，进气门关闭，曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动。废气在自身剩余压力和在活塞推动下，被排出气缸，至活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。因排气系统存在排气阻力，排气冲程终了时，气缸内压力略高于大气压力，约为0.105MPa～0.115MPa，温度约为900K～1200K。
2．四冲程柴油机的工作原理：
由于使用燃料的性质不同，四冲程柴油机的可燃混合气的形成和着火方式与汽油机有很大区别。下面主要叙述柴油机与汽油机工作循环的不同之处。
(1) 进气行程。进气行程中进入气缸的不是可燃混合气，而是纯空气。
(2) 压缩行程。压缩行程中将进入气缸的纯空气压缩，由于柴油的压缩比大，约为15～22，压缩终了的温度和压力都比汽油机高，压力可达3MPa～5MPa，温度可达800K～1000K。
(3)作功行程。在压缩行程终了时，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温高压空气中，被迅速汽化并与空气形成混合气。由于气缸内的温度高于柴油的自燃温度（约500K左右），柴油混合气便立即自行着火燃烧，且此后一段时间内边喷油边燃烧，气缸内压力和温度急剧升高，推动活塞下行作功。
作功行程中，瞬时压力可达5MPa～10MPa，瞬时温度可达1800K～2200K。
(4)排气行程。此行程与汽油机基本相同。
由上述四行程汽油机和柴油机的工作循环可知，两种发动机工作循环的基本内容相似。四个行程中只有作功行程产生动力，其他三个行程是为作功行程做准备工作的辅助行程，都要消耗一部分能量。发动机起动时的第一个循环，必须有外力将曲轴转动，以完成进气和压缩行程。当作功行程开始后，作功能量便通过曲轴储存在飞轮内，以维持以后的循环得以继续进行。
3．二冲程汽油机的工作原理：
二冲程发动机工作循环也包括进气、压缩、作功和排气四个过程，但它是在活塞往复两个行程内完成的。
(1)第一行程。活塞从下止点向上止点移动，当活塞上行至关闭换气孔和排气孔时，已进入气缸的可燃混合气被压缩，活塞继续上移至上止点时，压缩结束。与此同时，活塞上行时，其下方曲轴箱内形成一定真空度。当活塞上行至进气孔开启时，新鲜的可燃混合气被吸入曲轴箱，至此，第一行程结束。
(2)第二行程。活塞接近上止点时，火花塞产生电火花点燃被压缩的可燃混合气。燃烧形成的高温、高压气体推动活塞下行作功。当活塞下行到关闭进气孔后，曲轴箱内的混合气被预压缩；活塞继续下行至排气孔开启时，燃烧后废气靠自身压力经排气孔排出；紧接着，换气孔开启，曲轴箱内经预压的混合气进入气缸，并排除气缸内残余废气。这一过程称换气过程，它将一直延续到下一行程活塞再上行关闭换气孔和排气孔为止。活塞下行到下止点时，第二行程结束。
由上两个行程可知：第一行程时，活塞上方进行换气、压缩，活塞下方进行进气；第二行程时，活塞上方进行作功、换气，活塞下方预压混合气。换气过程跨越二个行程。
发动机活塞
活塞的主要作用是承受气缸中气体压力并通过活塞销和连杆传给曲轴。此外，活塞还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室，
由于活塞顶部直接与高温燃气接触，承受很高的热负荷；活塞还承受周期性变化的的气体压力和惯性力的作用， 因此要求活塞应有足够的强度和刚度，质量尽可能小，导热性能要好，要有良好的耐热性、耐磨性，温度变化时，尺寸及形状的变化要小。
汽车发动机目前广泛采用的活塞材料是铝合金，有的柴油机上也采用合金铸铁或耐热钢制造活塞。
活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部三个部分。
1.活塞顶部。活塞顶部是燃烧室的组成部分，用来承受气体压力。根据不同的目的和要求，活塞顶部制成各种不同的形状：常见的有平顶活塞、、凸顶活塞、凹顶活塞及成型顶活塞。
(2)活塞头部。活塞头部是活塞环槽以上的部分。其主要作用是承受气体压力，并传给连杆；与活塞环一起实现对气缸的密封；将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
活塞头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。汽油机活塞一般有3～4道环槽，上面2～3道用以安装气环，下面一道用以安装油环。在油环槽底面上钻有若干径向小孔，以使被油环从气缸壁上刮下来的多余机油经过这些小孔流回油底壳。
(3)活塞裙部。活塞环槽以下的部分称为活塞裙部。其作用是引导活塞在气缸内作往复运动，并承受侧压力。
直列式气缸体
气缸体与上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体－曲轴箱，简称气缸体。气缸体上部有一个或数个为活塞在其中运动作导向的圆柱形空腔，称为气缸；下部为支撑曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。
气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体，并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系。
为了使气缸散热，在气缸外部制有水套（水冷式发动机）或散热片（风冷式发动机）。
在上曲轴箱有前后壁和中间隔板，其上制有主轴承座孔，有的发动机还制有凸轮轴轴承座孔。为了这些轴承的润滑，在侧壁上钻有主油道，前后壁和中间隔板上钻有分油道。
发动机气缸排列常见的有单列式和双列式两种形式：单列式（直列式）发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置。但为了降低发动机的高度，有时也把气缸布置成倾斜甚至水平的。双列式发动机左、右两列气缸中心线的夹角γ＜180°者称为V型发动机。
发动机相关术语
(1)上止点－－活塞离曲轴旋转中心最远处，通常即活塞的最高位置。
(2)下止点－－活塞离曲轴旋转中心最近处，通常即活塞的最低位置。
(3)活塞行程－－上、下两止点间的距离。
(4)冲程－－活塞由一个止点到另一个止点运动一次的过程。
(5)曲轴半径－－曲轴与连杆大端连接的中心到曲轴旋转中心的距离。
(6)气缸工作容积－－活塞从上止点到下止点所让出的空间的容积。
(7)发动机工作容积－－发动机所有气缸工作容积之和，也称发动机的排量。
(8)燃烧室容积－－活塞在上止点时，活塞顶上面的空间叫燃烧室，它的容积称燃烧室容积。
(9)气缸总容积－－活塞在下止点时，活塞顶上面整个空间的容积，它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和。
(10)压缩比－－气缸总容积与燃烧室容积的比值。
回答人的补充 2009-09-24 13:36 发动机是汽车的动力源泉，因此，发动机的性能成为评价一辆汽车的关键。那么，如何评价不同发动机的性能呢？一个常见的做法就是查阅厂家提供的发动机的功率和扭矩的参数。但是，在我看来，这样做是远远不够的。因为，发动机参数其实只是一种理想状态下的峰值，其对于实际驾驶影响甚微。
要评价一款发动机的性能，我以为，要看三组关系。
一是看功率、扭矩与转速的关系。在评价发动机功率、扭矩表现时，切不可忽视了它们与转速的关系，也就是说要看它们在多少转速区间表现出来。举例说明：1.6晶锐的发动机参数是功率77千瓦/5000转，扭矩是155牛米/3800转，而1.5飞度的发动机参数是功率88千瓦/6600转，扭矩是145牛米/4800转。初看起来，貌似1.5飞度的发动机比1.6晶锐的发动机强大了许多。但只要一看转速你就会明白远不是那么回事。晶锐发动机在5000转的时候就可以达到77千瓦的最大功率，在3800转的时候就可以达到155牛米的最大扭矩，可是飞度呢，要到6600转和4800转才可以达到自己的最大功率和扭矩。我们先想想，我们什么时候有机会把转速拉高到6600转？或者说转速到达5000转的时候是不是比6600转的时候要多很多？而在扭矩方面，晶锐3800转就可以实现最大扭矩，不仅扭矩比飞度大，而且实现峰值比飞度早了1000转，这时候你就该明白到底是哪款发动机更实用，在实际驾驶中更强劲了吧？
或者再算个帐，通过参数和转速的关系，我们可以计算出，当飞度达到3300转的时候可以实现44千瓦的功率，那么当晶锐达到3300转的时候呢？它却可以实现51千瓦的功率了。这就是为什么很多发动机参数漂亮而实际表现不行、而很多发动机参数一般却实际表现出色的真正原因，如果不参照转速来考量发动机的功率和扭矩峰值，是真正意义上的“纸上谈兵”，是毫无意义的。
二是看车辆的自重和最高车速的关系。一辆车如果自重大而且最高车速高，那么它的发动机肯定要更为强劲。举例说明：1.6晶锐的自重是 1115公斤，最高车速是185公里，而1.5飞度的自重是1080公斤，最高车速是160公里，也就是说精锐在比飞度自重重了35公斤的情况下最高车速比其快了25公里，这样再综合前面的转速与参数的关系，你就可以知道到底哪款发动机更为强劲，性能更高了吧。
三是看车辆的最大承载重量。很简单，承载重量大的而且最高车速高（或者最高车速相当）的发动机性能肯定更好。
总之，我这样只是举例只是为了说明问题，并提醒朋友们注意，衡量发动机的性能要综合的看全面的看，这样你才不至于被漂亮的数据迷惑而产生错误的判断。
柴油机曲柄连杆机构的构造是怎样的？
曲柄连杆机构是内燃机实现工作循环完成能量转换的传动机构，用来传递力和改变运动方式。工作中，曲柄连杆机构在作功行程中把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，对外输出动力，而在其他3个行程中，又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。总的来说曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构。通过它把燃料燃烧后产生的热能转变为机械能。
曲柄连杆机构的主要零件可以分为3组：机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。
（1）机体组
包括汽缸体、汽缸套、汽缸盖、汽缸垫、曲轴箱等。
①汽缸体。汽缸体是汽缸的壳体，上曲轴箱是支承曲轴作旋转运动的壳体。农用车柴油机的汽缸体和上曲轴箱常制成一体，合称汽缸体，如图3-5所示。它是柴油机各机构和系统的装配基础件。汽缸体不但承受各种力的作用，而且还承受燃烧气体产生的热量。因此要求汽缸体应具有足够的强度、刚度，良好的耐热性、耐腐蚀性等。汽缸体包括汽缸、水套、凸轮轴座孔、机油泵安装孔、主轴承座、润滑油道、水套进水口等。
图3-5 单缸卧式柴油机的机体
1.气缸孔 2.水箱孔 3.平衡轴孔 4.曲轴孔 5.惰轮轴孔 6.通机油滤清器 7.凸轮轴孔
②汽缸套。汽缸为引导活塞作往复运动的圆筒形内腔。它与活塞、汽缸盖构成工作容积，其内壁承受燃气的高温、高压和活塞的侧压力、摩擦阻力等。为了提高汽缸的耐磨性，又不增加机体的成本，柴油机上广泛采用在汽缸体内镶入可拆卸的汽缸套的结构。汽缸套常用高磷铸铁铸造。它有湿式和干式两种，如图3-6所示。
图3-6 汽缸套
（a）湿式汽缸套 （b）干式汽缸套 1.密封圈 2.汽缸套 3.汽缸体 4.水套 5.汽缸垫 6.凸肩 7.上定位凸缘 8.下定位凸缘
③汽缸盖与汽缸垫。汽缸盖与汽缸垫一起共同密封汽缸的上平面，并与活塞顶共同形成燃烧室，汽缸盖上提供许多零件的安装位置，如图3-7所示。汽缸垫装在缸盖与缸体之间，以防止漏水、漏气、漏油。缸盖连同汽缸体靠缸盖螺栓紧固。为保证结合面密封良好，在拧紧缸盖螺栓时，必须使用力矩扳手，从中间开始向两端，对角交错，均匀用力，分2～3次拧紧到规定力矩。
图3-7 四缸柴油发动机汽缸盖
1.冷却水出水道 2.喷油器孔 3.进气道 4.冷却水孔 5.缸盖螺栓孔 6.排气门座孔 7.进气门座孔 8.冷却水出水道
（2）活塞连杆组
活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成，如图3-8所示。
图3-8 活塞连杆组
1.气环 2.油环 3.活塞 4.连杆 5.连杆轴瓦 6.连杆螺栓 7.连杆盖 8.连杆轴套 9.活塞销卡簧 10.活塞销
①活塞。活塞的功用是承受气体压力，并将其通过活塞销传给连杆驱动曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。活塞在高温、高压、润滑较差的条件下工作，因此要求活塞有足够的刚度和强度，导热性能好，要耐高压、耐高温、耐磨损，重量轻。活塞一般都采用高强度铝合金制成，在一些低速柴油机上也采用高级铸铁或耐热钢。
活塞的基本构造可分为3部分：活塞顶部、活塞头部和活塞裙部，如图3-9所示。
图3-9 活塞构造
1.顶部 2.防漏部 3.裙部 4.销孔 5.销座 6.气环槽 7.油环槽
活塞顶部承受气体压力，其形状、位置、大小都和燃烧的具体形式有关，都是为满足可燃混合气形成和燃烧的要求。其顶部形状有4类：平顶活塞、凸顶活塞、凹顶活塞和成型顶活塞。
a.平顶活塞顶部是一个平面，结构简单，制造容易，受热面积小，顶部应力分布较为均匀，一般用在汽油机上，柴油机很少采用。
b.凸顶活塞顶部凸起呈球顶形，其顶部强度高，起导向作用，有利于改善换气过程，二冲程汽油机常采用凸顶活塞。
c.凹顶活塞顶部呈凹陷形，凹坑的形状和位置必须有利于可燃混合气的燃烧，有双涡流凹坑、球形凹坑、U形凹坑等，柴油机活塞顶部一般是这种类型。
活塞头部指第一道活塞环槽到活塞销孔以上部分。它有数道环槽，用以安装活塞环，起密封作用，又称防漏部。柴油机压缩比高，一般有4道环槽，上部3道安装气环，下部安装油环。汽油机一般有3道环槽，其中有两道气环槽和1道油环槽，在油环槽底面上钻有许多径向小孔，使被油环从汽缸壁上刮下的机油经过这些小孔流回油底壳。第一道环槽工作条件最恶劣，一般离顶部较远。
活塞顶部吸收的热量主要也是经过防漏部通过活塞环传给汽缸壁，再由冷却水散热。总之，活塞头部的作用除了用来安装活塞环外，还有密封作用和传热作用。
活塞裙部是从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括装活塞销的销座孔。活塞裙部对活塞在汽缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力。裙部的长短取决于侧压力的大小和活塞直径。侧压力是指在压缩行程和作功行程中，作用在活塞顶部的气体压力的水平分力使活塞压向汽缸壁。压缩行程和作功行程气体的侧压力方向正好相反，由于燃烧压力高于压缩压力，所以，作功行程中的侧压力也高于压缩行程中的侧压力。活塞裙部承受侧压力的两个侧面称为推力面，它们处于与活塞销轴线相垂直的方向上。
②活塞环。活塞环是具有弹性的开口环，有气环和油环之分。
功用：气环用于保证汽缸与活塞间的密封性，防止漏气，并且要把活塞顶部吸收的大部分热量传给汽缸壁，由冷却水带走，其中密封作用是主要的。如果密封性不好，高温燃气将直接从汽缸表面流入曲轴箱。这样不但由于环面和汽缸壁面贴合不严而不能很好地散热，而且由于外圆表面吸收附加热量而导致活塞和气环烧坏。油环起布油和刮油的作用，下行时刮除汽缸壁上多余的机油，上行时在汽缸壁上铺涂一层均匀的油膜。这样既可以防止机油窜入汽缸燃烧掉，又可以减少活塞、活塞环与汽缸壁的摩擦阻力，此外，油环还能起到封气的辅助作用。
气环的断面形状很多，最常见的有矩形环、扭曲环、锥形环、梯形环和桶面环，如图3-10所示。
图3-10 活塞环
a.矩形环断面为矩形，其结构简单，制造方便，易于生产，应用最广。但是矩形环随活塞往复运动时，会把汽缸壁面上的机油不断送入汽缸中。这种现象称为“气环的泵油作用”。为了消除或减少有害的泵油作用，除了在气环的下面装有油环外，广泛采用了非矩形断面的扭曲环。
b.扭曲环是在矩形环的内圆上边缘或外圆下边缘切去一部分，使断面呈不对称形状，在环的内圆部分切槽或倒角的称内切环，在环的外圆部分切槽或倒角的称外切环。装入汽缸后，由于断面不对称，产生不平衡力的作用，使活塞环发生扭曲变形。活塞上行时，扭曲环在残余油膜作用下上浮，可以减小摩擦。活塞下行时，则有刮油效果，避免机油烧掉。同时，由于扭曲环在环槽中上、下跳动的行程缩短，可以减轻“泵油”的副作用。目前被广泛地应用于第二道活塞环槽上，安装时必须注意断面形状和方向，内切口朝上，外切口朝下，不能装反。
c.锥形环断面呈锥形，外圆工作面上加工一个很小的锥面（0.5°～1.5°），减小了环与汽缸壁的接触面，提高了表面接触压力，有利于磨合和密封。活塞下行时，便于刮油；活塞上行时，由于锥面的“油楔”作用，能在油膜上“飘浮”过去，减小磨损，安装时，不能装反，否则会引起机油上窜。
d.梯形环断面呈梯形，工作时，梯形环在压缩行程中和作功行程中随着活塞受侧压力的方向不同而不断地改变位置，这样会把沉积在环槽中的积炭挤出去，避免了环被粘在环槽中而折断。可以延长环的使用寿命。但其加工困难，且精度要求高。
e.桶面环外圆为凸圆弧形，是近年来兴起的一种新型结构。桶面环上下运动时，均能与汽缸壁形成楔形空间，使机油容易进入摩擦面，减小磨损。由于它与汽缸呈圆弧接触，故对汽缸表面的适应性和对活塞偏摆的适应性均较好，有利于密封，但凸圆弧表面加工较困难。
油环有普通油环和组合油环两种，如图3-11所示。
图3-11 油环
（a）普通油环 （b）组合油环 1、3.刮油片 2.轴向衬环 4.径向衬环
a.普通油环又叫整体式油环。环的外圆柱面中间加工有凹槽，槽中钻有小孔或开切槽，当活塞向下运动时，将缸壁上多余的机油刮下，通过小孔或切槽流回曲轴箱；当活塞上行时，刮下的机油仍通过回油孔流回曲轴箱。有些普通油环还在其外侧上边制有倒角，使环在随活塞上行时形成油楔，可起均布润滑油的作用，下行刮油能力强，减少了润滑油的上窜。
b.组合油环有三片双簧式、两片一簧式和整体油环加螺旋弹簧式等，具有刮油能力强，密封性能好等优点。
③活塞销。活塞销的功用是连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传给连杆。
活塞销在高温下周期性地承受很大的冲击载荷，其本身又作摆转运动，而且处于润滑条件很差的情况下工作，因此，要求活塞销具有足够的强度和刚度，表面韧性好，耐磨性好，重量轻。所以活塞销一般都做成空心圆柱体，采用低碳钢和低碳合金钢制成，外表面经渗碳淬火处理以提高硬度，精加工后进行磨光，有较高的尺寸精度和表面粗糙度。
④连杆。连杆的功用是连接活塞与曲轴。连杆小头通过活塞销与活塞相连，连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使得活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。连杆组结构如图3-12所示。
图3-12 连杆组
（a）斜切口式 （b）平切口式 1.连杆螺栓 2.连杆轴瓦 3.连杆螺母 4.连杆小头衬套 5.连杆小头 6.杆身 7.连杆大端 8.连杆瓦盖 9.连杆螺栓 10.锁片 11.定位套
（3）曲轴飞轮组
曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮和一些附件组成，如图3-13所示。
图3-13 曲轴
1.曲柄 2.连杆轴颈 3.主轴颈 4.定时齿轮轴颈 5.润滑油道 6.挡油螺纹 7.飞轮接盘 8、12.螺塞 9、13、16.开口销 10、14. 11、15.油腔
①曲轴。曲轴是发动机最重要的机件之一。它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构。同时，驱动配气机构和其他辅助装置，如风扇、水泵、发电机等。
曲轴一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。1个主轴颈、1个连杆轴颈和1个曲柄组成了1个曲拐，曲轴的曲拐数目等于汽缸数（直列式发动机）；V型发动机曲轴的曲拐数等于汽缸数的一半。
主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅与发动机汽缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。曲轴的支承方式一般有两种，一种是全支承曲轴，另一种是非全支承曲轴。
全支承曲轴：曲轴的主轴颈数比汽缸数目多1个，即每一个连杆轴颈两边都有1个主轴颈。如四缸发动机全支承曲轴有5个主轴颈。这种支承的曲轴的强度和刚度都比较好，并且减轻了主轴承载荷，减小了磨损。柴油机和大部分汽油机多采用这种形式。
非全支承曲轴：曲轴的主轴颈数比汽缸数目少或与汽缸数目相等。这种支承方式叫非全支承曲轴，虽然这种支承的主轴承载荷较大，但缩短了曲轴的总长度，使发动机的总体长度有所减小。有些承受载荷较小的汽油机可以采用这种曲轴形式。
由于发动机工作转速较高，作为高速旋转元件的曲轴必须进行动平衡处理，如四缸机采取曲柄对称布置的方式来平衡往复惯性力、离心力及其产生的力矩。而一缸机、三缸机无法采用曲柄对称布置，则采用在连杆轴颈相对侧增加平衡重的方式进行平衡。
②飞轮。飞轮的功用是在发动机作功行程时储存能量，在其他行程放出能量使发动机运转均匀，并能帮助发动机克服暂时超负荷，传递动力，启动时引入动力。飞轮在外圆端部压装有启动用的齿圈，外圆表面刻有上止点记号或加工有上止点对位孔。飞轮的后端面是离合器的摩擦表面，在内侧圆周上加工有定位孔和与曲轴接盘连接的螺栓孔。
船用柴油机主要有那些部件组成？
柴油机的主要机构组件一般包括：机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃油系统、润滑系统、冷却系统、电器系统。基本结构包括：曲柄连杆机构、配气机构、传动机构、燃油供给系统、润滑系统、冷却系统和气动系统（俗称三大机构、四大系统）。
曲柄连杆机构、配气机构和燃油供给系统是柴油机的三大基本部分，它们互相配合，完成柴油机的工作循环，实现能量转换。
柴油机在使用过程中，必须对以上各部分予以充分重视，不可忽视任何一个部分，否则，柴油机的正常工作将无法保证，甚至会造成柴油机的严重损坏。
对于现代柴油机而言，在上述基本结构的基础上，通过增加增压系统（提高进气压力）而成为增压柴油机，通过对供油系统的电控化而成为电控柴油机（包括电控共轨柴油机和电控单体柴油机）。
柴油机的组成与分类
(一)柴油机的组成
柴油机是一种将柴油在发动机内部燃烧,并将燃烧释放出的热能通过活塞曲柄连杆机构转变为机械能的热力发动机。图5-1为活塞式柴油机装置示意图。它是由一个的发动机所构成。工作时将柴油和空气直接送到发动机的气缸内部进行燃烧,放出热能,形成高温、高压的燃气,推动活塞移动。然后通过曲柄连杆机构对外输出机械能。
图5-l 柴油机装置示意图
1—气缸体;2—喷油器;3—进气门;4—排气门;5—活塞;6—连杆;7—曲轴
柴油机是一种比较复杂的动力机械;在地勘钻探工程施工中,被列为重要的钻孔施工配套设备。其主要由以下机构和系统组成。
1.机体
机体是柴油机的基础部件,起支承和保护机件的作用。它由气缸头(盖)、气缸体、曲轴箱、油底壳、机座等组成。这些零件构成了柴油机骨架,所有运动件和辅助系统都支承在它上面。
2.曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是柴油机的主要运动件。它由活塞、连杆、曲轴、飞轮等组成(图5-2)。曲柄连杆机构中的活塞与气缸共同组成可变的承压室,承受气体压力。燃气压力将推动活塞运动,通过连杆和曲轴,变往复运动为旋转运动,实现热功交换,保证柴油机连续工作。
图5-2 曲柄连杆机械
3.配气机构与进、排气系统
配气机构与进、排气系统的作用是配合曲柄连杆机构运动,定时开闭进气门与排气门(或气窗),实现吸气和排气,提供燃料燃烧所需要的充足氧气,以保证燃烧过程的充分进行。
柴油机的配气系统主要是由进、排气门、气门弹簧、气门座、摇臂、挺杆、推杆、配气凸轮轴以及空气滤清器、排气消音器、进排气管道等组成(图5-3)。
4.燃料供给与调节系统
燃油供给与调节系统的作用是依据工作情况而变量供给燃料,并在压缩冲程末期定时向气缸中喷射具有一定压力、质量、射程的雾状柴油,以便与经过压缩的高温、高压空气相遇时迅速自燃。
柴油机燃油供给与调节系统由油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器以及调速器等组成(图5-4)。
图5-3 顶置式配气系统
1—凸轮;2—挺杆;3—推杆;4—摇臂轴;5—调整螺钉;6—气门摇臂;7—气门锁夹;8—气门弹簧座;9—气门弹簧;10—气门导管;11—气门
图5-4 X4105型柴油机燃油供给系统
1—输油泵;2—喷油泵;3—调速器;4—高压;5—预热器;6—喷油器(嘴);7—回;8—油杯;9—滤清器
5.润滑系统
润滑系统是关系到柴油机寿命和工作情况的重要系统。它的作用有4个主要方面:①是向运动表面提供润滑油,变干摩擦为湿摩擦,以减轻机件的磨损,降低摩擦消耗功。②是通过润滑油的流动,带走摩擦热和磨屑,使冷却机件防止因受热严重而变形卡滞,使零件保持正确的配合关系。③是密封运动间隙,防止气缸漏气,损失动力。④是保护金属表面,防止氧化生锈。
柴油机润滑系统由油底壳、机油泵、滤清器、散热器以及压力调节、安全装置、仪表(油温表、油压表)等组成(图5-5)。
6.冷却系统
冷却系的作用是将受热严重的机件(如气缸、气缸盖等)用冷却介质带走热量,以防止因过热而造成机件强度、刚度下降,几何尺寸的改变及运动偶件卡滞等现象。另外,润滑油温度高,会失去润滑效果,也需要冷却。
柴油机的冷却介质是水与空气,因而它的冷却方式有水冷和风冷两种。
柴油机水冷却系统主要由水箱、散热器、水泵、风扇、节温器及水温表等组成(图5-6)。因为水冷却效果可靠,故得到广泛的采用。
图5-5 X4105型柴油机润滑系统
1—机油泵;2—油温表;3—滤网盘;4—油底壳;5—曲轴;6—主轴道;7—油压表;8—气缸头;9—摇臂;10—凸轮轴;11—滤清器;12—粗滤器;13—安全阀;14—调压阀;15—散热器
图5-6 强制循环水冷系统
1—气缸盖;2—气缸体;3—机油冷却器;4—水泵;5—散热水箱;6—风扇;7—回水
风冷却系统多用于高速移动式小功率柴油机上,由风扇、风屏等组成。
7.启动系统
柴油机由静止状态转入运动状态,必须借助外力转动曲轴,将空气吸入气缸,并在规定时刻喷油燃烧做功,才能开始进行工作循环。柴油机上设立启动系统就是为其从静止到工作状态提供条件。目前国内中、小型柴油机根据用途和结构形式的不同,主要采用以下四种启动方法:
(1)电力启动
电力启动装置由蓄电池、电动机、继电调节器、发电机和预热塞等组成。
这种启动方式是中等功率柴油机上采用较多的一种启动方法,其直流电动机用蓄电池作电源。电力启动特点是:结构紧凑,操作方便,但可靠性不高,受环境温度(主要是低温)影响大;因受蓄电池充电情况的,柴油机启动次数也受。
(2)小型汽油机启动
小型汽油机启动主要通过小型汽油机和传动装置(减速器、离合器、制动器、自动分离机构)来完成。在一些中等功率的柴油机上采用小汽油机启动的原因是:启动性能可靠,受气温影响不大,启动时间和次数不受。还可以利用汽油机的冷却水和排气管的热量来预热主机,提高机体温度,减小启动阻力。但结构较复杂,启动操作不方便。这种方法一般在严寒地区和野外条件下比较适用。
(3)压缩空气启动
压缩空气启动是将高压空气按照柴油机工作顺序,在做功冲程供入各个气缸,借助高压气体的膨胀推力来推动活塞移动,使曲轴以一定的转速旋转,实现柴油机的启动。
压缩空气启动装置主要由贮气瓶、控制阀、分配器、启动阀,压力表等组成(图5-7)。压缩空气启动一般用于缸径大于150mm的大、中型柴油机上。其特点是:具有较大的启动力矩,启动可靠快捷,不受低温环境的影响。但它的结构较复杂,启动次数受贮气瓶压缩空气的气压。
图5-7 压缩空气启动装置示意图
1—贮气瓶;2—启动控制阀;3—压力表;4—空气分配器;5—压缩空气管;6—启动阀
(4)人力启动
人力启动一般只用于中、小型柴油机上,根据结构不同分为手摇启动、拉绳启动、惯性启动和弹簧启动4种。
许多20马力以下的柴油机都采用手摇启动,借助一个摇把由慢渐快地摇动曲轴达到启动目的。手摇启动不仅用来启动柴油机,有时还用来作为其他启动方法的后备方法。
拉绳启动一般在10马力以下的柴油机上采用。它借助一启动绳在飞轮边缘凹槽上绕1.5～2圈,拉动启动绳、飞轮旋转带动曲轴转动,完成柴油机的启动。
惯性启动是利用启动装置中的储能飞轮,将人力做的功储存起来,再释放这个能量启动柴油机。在缺乏电源的地区用它来代替电动机,启动较大功率的柴油机。
弹簧启动是利用人力转动手柄改变弹簧的形状将能量储存在启动器内,启动柴油机时扳动释放杠杆,把储存的能量释放出来进行启动工作。由于操作简单,启动可靠,在低温区、温热带及环境恶劣地区应用较多。
8.增压系统
增压系统的作用是使进气压力增高,从而提高柴油机的有效功率。它是在增压柴油机上装置的一种特殊机构——增压器。
(二)柴油机分类
柴油机的结构形式很多,分类方法也多,主要可按如下方式划分多种类型:
1.按缸数分类
有单缸、双缸和多缸式。
2.按冷却方法分类
有水冷式和风冷式。
3.按转速分类
有高速机、中速机及低速机。高速机额定转速在1000r/min以上。中速机额定转速在600～1000r/min范围内。低速机额定转速在600r/min以下。
4.按照用途分类
1)固定式。内燃机在一固定不变位置进行工作机。如钻井、固定发电机等所用的内燃机。
2)移动式。作为移动机械动力的内燃机,包括:①汽车,拖拉机用:汽车、拖拉机等所用的内燃机。②船用:能满足海上工作环境要求,用作船舶动力的内燃机。③铁路牵引用:作为内燃机车动力用的内燃机。
5.按气缸排列形式分类
按气缸排列形式可以分为单列卧式、单列立式、V形并列式和对置卧式等(图5-8)。
图5-8 按气缸排列分类
单缸柴油机的内部构造图
单缸柴油机内部构造主要都是由下列机构和系统组成的:
曲柄连杆机构（包括：气缸体、曲轴、连杆、活塞、缸套、缸盖等零部件）。
配气机构（包括：凸轮轴、进排气门、挺柱、摇臂、传动齿轮及皮带轮等零部件）。
润滑系统（包括：机油池、机道、甩油盘、机油滤等零部件）。
供油系统（包括：油泵总成、喷油器、柴油虑、柴路等零部件）。
冷却系统（包括：风扇、散热器、冷却水管路等零部件）。
以下是单缸柴油机内部构造图如下：
单缸柴油机的每个工作循环都经历四个过程:进气、压缩、做功和排气。在一个工作循环中只有一个行程是做功的，而其余三个行程都是为做功行程创造条件的辅助行程，参考下面工作原理图。
发动机由什么部分组成的工作原理什么？
这个比较复杂，细说起来就是一本书，建议看一下《内燃机原理》，下面是个简述：
往复活塞式内燃机的组成部分主要有曲柄连杆机构、机体和气缸盖、配气机构、供油系统、润滑系统、冷却系统、起动装置等。
气缸是一个圆筒形金属机件。密封的气缸是实现工作循环、产生动力的源地。各个装有气缸套的气缸安装在机体里，它的顶端用气缸盖封闭着。活塞可在气缸套内往复运动，并从气缸下部封闭气缸，从而形成容积作规律变化的密封空间。燃料在此空间内燃烧，产生的燃气动力推动活塞运动。活塞的往复运动经过连杆推动曲轴作旋转运动，曲轴再从飞轮端将动力输出。由活塞组、连杆组、曲轴和飞轮组成的曲柄连杆机构是内燃机传递动力的主要部分。
活塞组由活塞、活塞环、活塞销等组成。活塞呈圆柱形，上面装有活塞环，借以在活塞往复运动时密闭气缸。上面的几道活塞环称为气环，用来封闭气缸，防止气缸内的气体漏泄，下面的环称为油环，用来将气缸壁上的多余的润滑油刮下，防止润滑油窜入气缸。活塞销呈圆筒形，它穿入活塞上的销孔和连杆小头中，将活塞和连杆联接起来。连杆大头端分成两半，由连杆螺钉联接起来，它与曲轴的曲柄销相连。连杆工作时，连杆小头端随活塞作往复运动，连杆大头端随曲柄销绕曲轴轴线作旋转运动，连杆大小头间的杆身作复杂的摇摆运动。
曲轴的作用是将活塞的往复运动转换为旋转运动，并将膨胀行程所作的功，通过安装在曲轴后端上的飞轮传递出去。飞轮能储存能量，使活塞的其他行程能正常工作，并使曲轴旋转均匀。为了平衡惯性力和减轻内燃机的振动，在曲轴的曲柄上还适当装置平衡质量。
气缸盖中有进气道和排气道，内装进、排气门。新鲜充量(即空气或空气与燃料的可燃混合气)经空气滤清器、进气管、进气道和进气门充入气缸。膨胀后的燃气经排气门、排气道和排气管，最后经排气消声器排入大气。进、排气门的开启和关闭是由凸轮轴上的进、排气凸轮，通过挺柱、推杆、摇臂和气门弹簧等传动件分别加以控制的，这一套机件称为内燃机配气机构。通常由空气滤清器、进气管、排气管和排气消声器组成进排气系统。
为了向气缸内供入燃料，内燃机均设有供油系统。汽油机通过安装在进气管入口端的化油器将空气与汽油按一定比例(空燃比)混合，然后经进气管供入气缸，由汽油机点火系统控制的电火花定时点燃。柴油机的燃油则通过柴油机喷油系统喷入燃烧室，在高温高压下自行着火燃烧。
内燃机气缸内的燃料燃烧使活塞、气缸套、气缸盖和气门等零件受热，温度升高。为了保证内燃机正常运转，上述零件必须在许可的温度下工作，不致因过热而损坏，所以必须备有冷却系统。
内燃机不能从停车状态自行转入运转状态，必须由外力转动曲轴，使之起动。这种产生外力的装置称为起动装置。常用的有电起动、压缩空气起动、汽油机起动和人力起动等方式。
内燃机的工作循环由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。这些过程中只有膨胀过程是对外作功的过程，其他过程都是为更好地实现作功过程而需要的过程。按实现一个工作循环的行程数，工作循环可分为四冲程和二冲程两类。
四冲程是指在进气、压缩、膨胀和排气四个行程内完成一个工作循环，此间曲轴旋转两圈。进气行程时，此时进气门开启，排气门关闭。流过空气滤清器的空气，或经化油器与汽油混合形成的可燃混合气，经进气管道、进气门进入气缸；压缩行程时，气缸内气体受到压缩，压力增高，温度上升；膨胀行程是在压缩上止点前喷油或点火，使混合气燃烧，产生高温、高压，推动活塞下行并作功；排气行程时，活塞推挤气缸内废气经排气门排出。此后再由进气行程开始，进行下一个工作循环。
二冲程是指在两个行程内完成一个工作循环，此期间曲轴旋转一圈。首先，当活塞在下止点时，进、排气口都开启，新鲜充量由进气口充入气缸，并扫除气缸内的废气，使之从排气口排出；随后活塞上行，将进、排气口均关闭，气缸内充量开始受到压缩，直至活塞接近上止点时点火或喷油，使气缸内可燃混合气燃烧；然后气缸内燃气膨胀，推动活塞下行作功；当活塞下行使排气口开启时，废气即由此排出活塞继续下行至下止点，即完成一个工作循环。
内燃机的排气过程和进气过程统称为换气过程。换气的主要作用是尽可能把上一循环的废气排除干净，使本循环供入尽可能多的新鲜充量，以使尽可能多的燃料在气缸内完全燃烧，从而发出更大的功率。换气过程的好坏直接影响内燃机的性能。为此除了降低进、排气系统的流动阻力外，主要是使进、排气门在最适当的时刻开启和关闭。
实际上，进气门是在上止点前即开启，以保证活塞下行时进气门有较大的开度，这样可在进气过程开始时减小流动阻力，减少吸气所消耗的功，同时也可充入较多的新鲜充量。当活塞在进气行程中运行到下止点时，由于气流惯性，新鲜充量仍可继续充入气缸，故使进气门在下止点后延迟关闭。
排气门也在下止点前提前开启，即在膨胀行程后部分即开始排气，这是为了利用气缸内较高的燃气压力，使废气自动流出气缸，从而使活塞从下止点向上止点运动时气缸内气体压力低些，以减少活塞将废气排挤出气缸所消耗的功。排气门在上止点后关闭的目的是利用排气流动的惯性，使气缸内的残余废气排除得更为干净。
内燃机性能主要包括动力性能和经济性能。动力性能是指内燃机发出的功率(扭矩)，表示内燃机在能量转换中量的大小，标志动力性能的参数有扭矩和功率等。经济性能是指发出一定功率时燃料消耗的多少，表示能量转换中质的优劣，标志经济性能的参数有热效率和燃料消耗率。
内燃机未来的发展将着重于改进燃烧过程，提高机械效率，减少散热损失，降低燃料消耗率；开发和利用非石油制品燃料、扩大燃料资源；减少排气中有害成分，降低噪声和振动，减轻对环境的污染；采用高增压技术，进一步强化内燃机，提高单机功率；研制复合式发动机、绝热式涡轮复合式发动机等；采用微处理机控制内燃机，使之在最佳工况下运转；加强结构强度的研究，以提高工作可靠性和寿命，不断创制新型内燃机
变气门，变升程，变相位，甚至停掉几个缸的技术，都没能做到在行进中连续变缸径，但有等效的。
这种发动机有一个桶形缸体，桶底后，桶底中间有圆孔。还有一个缸体，好像一根筷子穿过一张厚的圆饼并粘合，筷子就是轴，这个轴也穿过桶形缸体底部的孔，饼形体也纳入桶中，封闭成一个空心圆柱体的缸腔。这个缸腔的容积是可以变化的，比如只要固定桶，用机械装置或者液压装置抽动轴就可以实现。
桶底从圆孔的边到桶的内避割条缝，插入一个矩形板；饼面从圆边到轴割条缝，也插入一块矩形板，两块矩形板可以把缸腔一分为二，成为两个密封缸腔，第一密封缸腔和第二密封缸腔。其中一个密封缸腔从桶壁的矩形板本侧开口，充入高压气体，或充入油气混合物并点燃；第二密封腔从桶壁上与前一开口相隔一个矩形板的位置开口放气。固定桶，矩形板就牵引饼和筷子转动，反过来也行。
第一个密封腔从最小、充气到转过一定相位（转角）就停止供气，可以用阀门或者控制油气供应量来实现。由于高压气体膨胀，装置会继续转动，第一密封缸腔内的气压会降低，直到稍微低于环境气压，这样会产生转动阻力。于是第二个矩形板需要在头部靠近边缘开一个孔，安装单向阀，向内补气。如果当初的气压适当，在第二块矩形板转到第二开口的时候，第一密封缸腔的气压正好等于或接近于环境气压，这是最经济的。第三种情况是还有少量余压。
当两个矩形板快要相遇的时候，需要避让。于是从桶的裙部内圆刻成曲线滑槽，装上滑动块，滑动块与第二块矩形板连接；从轴穿出桶底的一侧套装一个空心圆柱体，外圆面刻曲线滑槽，装上滑动块，与第一块矩形板连接。滑槽由圆和摆线构成，控制矩形板前冲、顶住和抽回。桶底和饼都够厚，所以不会抽脱。第二块矩形板在转动方向上，和饼一块转动；在轴向上，则由桶上的滑槽控制，所以变换容积的时候仍能抵住桶的底部。同样道理，第一块矩形板总是能抵住饼的内表面。
这种装置在一个着力面上沿弧形轨迹，把高压气体的内能转化为动能，是一种动力机械装置。反过来，也可以在机械的带动下反向转动，制取压缩空气，或者作为一个刹车器。做一个容量小的压气装置，制取高压油气，配上点火装置，再做一个容量动力机械装置，将燃烧后大量高温高压气体的内能转化为动能，就是一台发动机。
